2025中國制造之數(shù)控機床

2.1 數(shù)控機床與基礎制造裝備 

數(shù)控機床是指具有高速、精密、智能、復合、多軸聯(lián)動、網(wǎng)絡通信等功能的數(shù)控機床，基礎制造裝備是制造各種機器和設備的裝備之總稱。數(shù)控機床與基礎制造裝備包括金屬切削加工機床、特種加工機床、鑄、鍛、焊、熱處理等熱加工工藝裝備、增材制造裝備等，具有基礎性、通用性、和戰(zhàn)略性的特征。 

2.1.1需求 

我國已連續(xù)多年成為世界zui大的機床裝備生產(chǎn)國、消費國和進口國。未來十年，電子與通訊設備、航空航天裝備、軌道交通裝備、電力裝備、汽車、船舶、工程機械與農(nóng)業(yè)機械等重點產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展以及新材料、新技術的不斷進步將對數(shù)控機床與基礎裝備提出新的戰(zhàn)略性需求和轉(zhuǎn)型挑戰(zhàn)。對數(shù)控機床與基礎制造裝備的需求將由中低檔向轉(zhuǎn)變、由單機向包括機器人上下料和在線檢測功能的制造單元和成套系統(tǒng)轉(zhuǎn)變、由數(shù)字化向智能化轉(zhuǎn)變、由通用機床向量體裁衣的個性化機床轉(zhuǎn)變，電子與通訊設備制造裝備將是新的需求熱點。 

2.1.2目標 

到2020年，數(shù)控機床與基礎制造裝備國內(nèi)*超過70%，數(shù)控系統(tǒng)標準型、智能型國內(nèi)*分別達到60%、10%，主軸、絲杠、導軌等中功能部件國內(nèi)*達到50%； 

到2025年，數(shù)控機床與基礎制造裝備國內(nèi)*超過80%，其中用于汽車行業(yè)的機床裝備平均*時間達到2000小時，精度保持性達到5年；數(shù)控系統(tǒng)標準型、智能型國內(nèi)*分別達到80%、30%；主軸、絲杠、導軌等中功能部件國內(nèi)*達到80%；數(shù)控機床與基礎制造裝備總體進入世界強國行列。 

2.1.3發(fā)展重點 

1.重點產(chǎn)品 

重點針對航空航天裝備、汽車、電子信息設備等重點產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要，開發(fā)數(shù)控機床、先進成形裝備及成組工藝生產(chǎn)線。 

（1）電子信息設備加工裝備 

重點開發(fā)20000～60000 r/min高速鉆攻中心、五軸聯(lián)動高速加工中心、PSA貼敷機以及機器人化智能檢測裝配生產(chǎn)線等。 

（2）航空航天裝備大型結構件制造與裝配裝備 

重點開發(fā)鋁/鎂/鈦/高溫合金等難加工材料用多軸聯(lián)動龍門數(shù)控銑床、五坐標蒙皮鏡像加工機床,機器人集群自動鉆鉚、復合材料自動鋪絲/鋪帶、多維摩擦焊、超塑/擴散成形、精密控制熱處理、結構疲勞及承載力測試裝備、大飛機及大型火箭數(shù)字化總裝等。 

（3）航空發(fā)動機制造關鍵裝備 

重點開發(fā)針對葉片、葉輪、渦輪盤、機匣、主軸等關鍵零部件加工用的精加工臥式加工中心、車銑中心、鏜床、內(nèi)外圓磨機床以及重載慣性摩擦焊、碾壓成形、單晶鑄造、高溫真空熱處理、表面強化、激光微孔成形裝備等。 

（4）船舶及海洋工程裝備關鍵制造裝備 

重點開發(fā)船舶及海工高強鋼板單面焊雙面成形（FCB）、曲面分段柔性支撐、高功率激光復合焊、多點壓力成形等平面、曲面分段流水線關鍵裝備；大型柴油機缸體、曲軸、齒輪、葉片、海工齒條等先進加工成形工藝裝備；水深超過1000米飽合潛水焊接裝備等。 

（5）軌道交通裝備關鍵零部件成套加工裝備 

重點開發(fā)鋁鎂合金/不銹鋼車體的激光/攪拌摩擦焊新型裝備，30噸軸重重載電力機車核心制造裝備、120Km/h以上移動式高速焊軌設備,時速350Km/h以上列車用齒輪、軸承、輪對、轉(zhuǎn)向架、制動系統(tǒng)等輕量化加工成形成套裝備等。 

（6）汽車關鍵零部件加工成套裝備及生產(chǎn)線 

重點開發(fā)汽車發(fā)動機/變速箱等加工/近凈成形裝備及成組工藝生產(chǎn)線；開發(fā)柴油高壓共軌、汽車安全、低成本超高強鋼/鋁合金/碳纖維汽車零部件、新能源汽車機電耦合系統(tǒng)等產(chǎn)業(yè)化急需的加工與成形、在線檢測與裝配成套裝備。 

（7）汽車四大工藝總成生產(chǎn)線 

面向中車型，以超高強鋼/鋁合金/碳纖維輕質(zhì)高強材料應用為方向，重點開發(fā)輕量化異種材質(zhì)混合車身、基于國產(chǎn)機器人的伺服沖壓/模壓成形、連接（激光焊、鉚、粘）、環(huán)保節(jié)能型涂裝、數(shù)字化機器人裝配等生產(chǎn)線。 

（8）大容量電力裝備制造裝備 

重點開百萬千瓦級核電主泵鑄造、氣輪機焊接轉(zhuǎn)子制造成套裝備、百萬千瓦級水輪機轉(zhuǎn)輪等機器人焊接成套裝備、超高壓輸變電設備精密制造裝備、數(shù)字化裝配成套裝備等。 

（9）工程及農(nóng)業(yè)機械生產(chǎn)線 

重點研發(fā)工程和農(nóng)業(yè)機械發(fā)動機、變速箱以及高壓大流量液壓系統(tǒng)的精密加工成形裝備與成套生產(chǎn)線,開發(fā)焊接、涂裝、裝配等基于機器人的生產(chǎn)線。 

2.增材制造裝備 

重點突破具有系列原創(chuàng)技術的鈦合金、高強合金鋼、高強鋁合金、高溫合金、非金屬工程材料與復合材料等高性能大型關鍵構件增材制造工藝、成套裝備、材料及工程化關鍵技術，發(fā)展激光、電子束、離子束及其它能源驅(qū)動的主流工藝裝備；攻克材料制備、打印頭、智能軟件等瓶頸，打造產(chǎn)業(yè)鏈。 

3.數(shù)控系統(tǒng) 

重點開發(fā)多軸、多通道，高精度插補、動態(tài)補償和智能化編程、具有自監(jiān)控、維護、優(yōu)化、重組等功能的智能型數(shù)控系統(tǒng)；提供標準化基礎平臺，允許開發(fā)商、不同軟硬件模塊介入，具有標準接口、模塊化、可移植性、可擴展性及可互換性等功能的開放型數(shù)控系統(tǒng)。 

4.高性能功能部件 

重點開發(fā)20000～40000r/min 高速電主軸、多軸聯(lián)動主軸頭、精密光柵、告訴高精度主軸軸承、1-2級滾珠絲杠導軌、定位精度小于6”的轉(zhuǎn)臺等，研發(fā)高性能功能部件精密加工、成形、檢測、裝配成套裝備。 

5.關鍵共性技術 

(1) 數(shù)字化協(xié)同設計及3D/4D全制造流程仿真技術 

開展基于開放式網(wǎng)絡、眾創(chuàng)式協(xié)同創(chuàng)新設計以及面向裝備產(chǎn)品全生命周期的數(shù)字化全流程建模與仿真技術。 

(2) 精密及超精密機床的可靠性及精度保持技術 

研究高精度機床的可靠性和精度穩(wěn)定性關鍵技術及推進路徑，并建立可靠性及精度保持性大數(shù)據(jù)平臺。 

(3) 復雜型面和難加工材料加工及成形技術 

針對航空航天裝備用難加工及復雜型面材料，研究高速、加工與先進成形技術。 

(4) 100%在線檢測技術 

基于機器視覺、非接觸測量及靈巧機器人等先進技術，研究100%在線檢測技術。 

2.1.4應用示范工程 

1.國家科技重大專項“數(shù)控機床與基礎制造裝備”智能化升級工程 

2.航空航天制造裝備應用示范工程 

3.汽車輕量化材質(zhì)關鍵部件及總成新工藝裝備應用示范工程 

4.艦船平面/曲面智能化加工流水線應用示范工程 

戰(zhàn)略支撐與保障 

1.建議組建國家數(shù)控機床共性技術協(xié)同創(chuàng)新中心，集中解決數(shù)字化設計技術、動靜熱特性試驗技術以及可靠性、精度保持性等制約性關鍵技術。 

2.建議組建國家先進成形工藝創(chuàng)新中心、推進制造工藝與制造裝備的緊密結合。

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